生物传感器的未来就在这里
一个三维设计绕过限制和传统二维设计的局限性和应用范围的软测量系统,包括连续的健康监测和疾病的治疗,能够比现有的更大的灵活性和性能,平面传感器。从这个意义上说,人们越来越关注软电子的设计,这种电子技术与人体的软组织如皮肤紧密相连。
近日,微系统是由一个联合研究小组,包括dgist Kyung In Jang教授和John A. Rogers教授从西北大学研制。它包含各种传感器,通过一个独特的小线圈网连接起来,所有的传感器都放在直径约四厘米(1.5英寸)的软硅胶垫上。SMT贴片加工
该团队使用的系统构建和测试的生物监测,可以很容易地附着在皮肤上。它包含大约50的组件由250个人组织和数据无线传输的移动和呼吸的连接,以及在心脏的电活动,肌肉,眼睛和大脑智能手机的应用程序。
创造这种新的微系统的关键是拉伸弹性硅基而细小的线弧,由金、铬、磷、放上去。弧被牢固地连接到基地只在一端的弧。当基座被允许收缩时,电弧就会弹出,形成三维线圈,将系统的传感器、电路和无线电连接到一起。整个系统被封装在一个柔软的硅树脂材料中,以保护它的部件,并通过无线供电而不是用电池充电。所开发的平台能够无线地收集、分析和存储作为单独计算机执行的生物信号数据。
虽然传统的平面传感器不适用于表面曲线复杂的人体皮肤,但线圈比扁平的传感器更灵活;柔性对软组织应用至关重要。线圈和元件也被配置在一个不寻常的蜘蛛网模式,确保“统一和极端在任何方向的拉伸性能和弯曲性能水平。”它也最大限度地减少系统的尺寸。研究人员还考虑了关键的电气和机械问题,以优化系统的物理布局,如传感器放置或电线长度,以尽量减少信号干扰和噪声。
除了生物电子,微系统也可以用于新兴的其他感兴趣的领域,如软机器人或自主导航。